ساخت یک ثبتکننده دادهٔ دما با MicroLogix 1100 و 1762-IF4
یک ثبتکنندهٔ دادهٔ دما با MicroLogix 1100، حسگرهای PT-100، مقیاسبندی 4-20mA و ثبت داده در Advanced HMI بسازید.
ثبتکنندهٔ دمای مبتنی بر MicroLogix 1100 همچنان الگویی کاربردی برای اسکیدهای کوچک فرایندهای حرارتی است که به هشدار محلی، اینترلاک در و فایلهای تاریخچهٔ CSV نیاز دارند، بدون آنکه لازم باشد روی یک پشتهٔ کامل PAC و SCADA سرمایهگذاری کنند. فهرست قطعات نمونه شامل کنترلر 1763-L16BBB، ماژول ورودی آنالوگ 1762-IF4 برای حلقههای ترانسمیتر 4–20 mA، توسعهٔ ورودیهای دیجیتال مانند 1762-IQ16 یا 1762-IQ8W6 برای کنتاکتهای میدانی، و یک ایستگاه AdvancedHMI (یا HMI مشابه مبتنی بر .NET) است که فایلهای CSV را ثبت میکند، زیرا MicroLogix 1100 قابلیت بومی ثبت داده روی کارت SD را ندارد.
MicroLogix 1100 مدل 1763-L16BBB با ورودی آنالوگ 1762-IF4، سیمکشیشده برای حلقههای ترانسمیتر RTD با جریان 4–20 mA.
کانال آنالوگ را با دقت مقیاسبندی کنید. یک ترانسمیتر رایج PT-100 با بازهٔ 0 تا 100 °C روی 4–20 mA، هنگام پیکربندی 1762-IF4 برای قالب دادهٔ مناسب، شمارش خامی در محدودهٔ تقریبی 5529 تا 27648 تولید میکند. برای نگاشت این بازهٔ خام به واحدهای مهندسی 0.0 تا 100.0 °C از دستور SCP استفاده کنید. نقاط انتهایی دقیق خام را هنگام راهاندازی با یک منبع جریان کالیبره مستندسازی کنید؛ اگر فیلتر کانال یا بیتهای قالب داده در پیکربندی I/O شما متفاوت است، صرفاً به مقادیر کتابهای درسی اتکا نکنید.
منطق کنترل و حفاظت
برای جلوگیری از آنکه نویز یا خرابی ترانسمیتر، بلوک PID یا هشدار را با تغییرات غیرممکن تحت تأثیر قرار دهد، در نردبانی محدودیت نرخ تغییر اعمال کنید. برای بیشتر مخازن بچ، یک محدودکنندهٔ ساده در هر اسکن روی اختلاف واحدهای مهندسی، یا یک میانگین متحرک پیش از مقایسهگر هشدار، کافی است. در دمای 95 °C خاموشی دمای بیشازحد را اجرا کنید؛ بهگونهای که مجوزهای گرمایش قطع شده و خطایی قفلشونده ایجاد شود که به بازنشانی اپراتور نیاز داشته باشد. یک اینترلاک در را روی N2 (یا ورودی دیجیتال مرتبط با ایمنی معادل، مطابق ارزیابی ریسک شما) سیمکشی کنید تا باز شدن محفظه یا درِ فرایند، مستقل از خروجی PID دما، هیترها و کویلهای مجازکنندهٔ حرکت را خاموش کند.
RawMin := 5529 ; نمونهٔ نقطهٔ انتهایی 4 mA
RawMax := 27648 ; نمونهٔ نقطهٔ انتهایی 20 mA
EngMin := 0.0 ; درجهٔ سانتیگراد
EngMax := 100.0 ; درجهٔ سانتیگراد
SCP(RawTemp, RawMin, RawMax, EngMin, EngMax, Temp_C)
; نمونهٔ آستانهٔ خاموشی دمای بیشازحد
if Temp_C >= 95.0 then OT_Shutdown := 1;
ایستگاه AdvancedHMI برای روندنما و ثبت CSV که دما و تگهای اینترلاک MicroLogix 1100 را از طریق اترنت میخواند.
طرح تخصیص I/O
| ماژول | نقش | یادداشتها |
|---|---|---|
| 1763-L16BBB | CPU، I/O داخلی، اترنت | میزبان SCP، هشدارها و منطق قفلشونده |
| 1762-IF4 | حلقههای دمای 4–20 mA | ترانسمیتر PT-100؛ SCP از 0 تا 100 °C |
| 1762-IQ16 | ورودیهای دیجیتال | در N2، بازنشانیها، انتخاب حالت |
| 1762-IQ8W6 | دیجیتال ترکیبی، در صورت نیاز | توسعهٔ جایگزین برای تابلوهای فشرده |
ثبت CSV بدون کارت SD داخلی
از آنجا که MicroLogix 1100 نمیتواند بهصورت محلی روی کارت SD بنویسد، ثبت داده را در رایانهٔ HMI قرار دهید. AdvancedHMI میتواند دما، نقطهٔ تنظیم، وضعیت خاموشی دمای بیشازحد و بیتهای اینترلاک در را در بازهای ثابت بخواند و ردیفهای CSV را همراه با مهر زمانی اضافه کند. نرخ نمونهبرداری را متناسب با ثابت زمانی حرارتی واقعبینانه انتخاب کنید؛ ثبت هر نیمثانیه برای مخزن 500 گالنی بدون آنکه اطلاعات بیشتری ارائه دهد، فضای دیسک را هدر میدهد، در حالی که فاصلهٔ 10 ثانیهای ممکن است فرار سریع هیتر را در یک بلوک کوچک از دست بدهد. فایلها را بر اساس روز بافر کنید و زمان ساعت کنترلر یا رایانهٔ HMI را بهطور صریح در سربرگ درج کنید تا ممیزیها همچنان قابل دفاع باشند.
مراحل راهاندازی
- کانال 1762-IF4 را برای 4–20 mA پیکربندی کنید و شمارش خام را در 4 mA و 20 mA با کالیبراتور حلقه بررسی کنید.
- نقاط شکست SCP را وارد کنید (تقریباً 5529–27648 به 0–100 °C) و مقدار میانه را در 12 mA، تقریباً 50 °C، تأیید کنید.
- محدودسازی نرخ تغییر را تنظیم کنید تا آزمونهای پلهای باعث نوسان هشدارها نشوند.
- در یک آزمون کنترلشده، دما را به بالای 95 °C برسانید و عملکرد خاموشی و قفلشدن OT را تأیید کنید.
- اینترلاک در را روی N2 باز کنید و تأیید کنید که خروجیهای گرمایش حتی در صورت درخواست گرما از سوی PID دما نیز قطع میشوند.
- ثبت CSV در AdvancedHMI را آغاز کنید و پس از سی دقیقه کارکرد، محتوای فایل را بررسی کنید.
بررسیهای روند، هشدار و CSV پیش از تحویل
تنظیم نادرست بیتهای قالب دادهٔ IF4 باعث ایجاد بازههای خامی میشود که نگاشت کتابی 5529–27648 را بیفایده میکند—همیشه اندازهگیری کنید. زمینهای مشترک شناور آنالوگ و فرض نادرست دربارهٔ مقاومت بار 250 Ω در برخی ترانسمیترها، خطاهای آفستی ایجاد میکنند که شبیه اشتباهات SCP به نظر میرسند. رایانههای HMI که به حالت خواب میروند یا دانگلهای USB-اترنت را تعویض میکنند، در فایل CSV شکافهایی ایجاد میکنند که اپراتورها آن را به PLC نسبت میدهند. ثبتکننده را بهعنوان یک سیستم در نظر بگیرید: مقیاسبندی کنترلر، اینترلاکهای دیجیتال و فایلهای سمت رایانه باید با هم اعتبارسنجی شوند.
این معماری عمداً ساده است، اما برای اسکیدهای OEM و سکوهای آزمایشگاهی، سوابق حرارتی قابل استفادهای ارائه میدهد. اگر کاربرد در ادامه از ظرفیت حافظه یا محدودیت اتصال اترنت MicroLogix فراتر رفت، همان بازههای SCP، آستانهٔ OT و رویکرد اینترلاک را میتوان بهسادگی به سیستمهای PLC و PAC بزرگتر منتقل کرد و در عین حال آشنایی اپراتور با روند کار CSV را حفظ نمود.
دربارهٔ نویسنده
Mark Townsend | مهندس ارشد اتوماسیون – سیستمهای Allen-Bradley
Mark Townsend مهندس ارشد اتوماسیون است و بیش از 18 سال با پلتفرمهای Allen-Bradley، از جمله ControlLogix، CompactLogix و SLC-500 قدیمی، تجربه دارد. فعالیت روزمرهٔ او شامل منطق RSLogix / Studio 5000 و راهاندازی HMI در FactoryTalk View برای ناوگانهای قدیمی و ترکیبی است.
